من طرف أماني الطائفي الجمعة أبريل 12, 2013 7:09 amالتوصيل والعزل
إذا طليت
نصل سكين بالزبد ثم قربته من لهب شمعة فان الزبد ينصهر بسرعة ويحدث الانصهار أولا
في طرف السكين المعرض للهب ثم ينتقل تدريجيا نحو الطرف الآخر . أي أن انتقال
الحرارة هذه خلال أي جسم صلب ، كالسكين مثلا ، تسمي التوصيل .
ويعود انتقال
الحرارة في الجسم الصلب إلى حركة الجزيئات والذرات . فعندما تسخن الجزيئات القريبة
من اللهب يتزايد تذبذبها ( أي تهتز جيئة وذهابا بسرعة أكبر ) وهذا يزيد من طاقتها .
وتصطدم هذه الجزيئات المجاورة لها فتزيد من سرعة تحركها ، وهكذا دواليك حتى تصبح
جميع جزيئات الجسم الصلب في حالة اهتزاز سريع وتزداد تبعا لذلك طاقتها . هذه الطاقة
هي طاقة حرارية ، وبانتقالها عبر نصل السكين ترتفع درجة الحرارة في كل أجزائه .
بعض الأجسام الصلبة أكثر موصلية للحرارة من بعضها الآخر . فالفلزات المعدنية
كالنحاس والألمنيوم والفضة جيدة الموصلية . أما اللافلزات كالزجاج واللدائن (
البلاستيك ) فرديئة الموصلية ويطلق عليها أسم العوازل .
والمعروف أن المواد
الجيدة التوصيل للحرارة ، كالنحاس مثلا ، هي أيضا جيدة التوصيل للكهرباء . وكذلك
فان الجيدة العزل الحراري هي أيضا جيدة العزل الكهربائي .
يلاحظ عند تسخين
السكين أن مقبضها لا يسخن والسبب في ذلك أن أغلب السكاكين ومماسك القدور مصنوعة من
مواد عازلة . أما القدور والطناجر فتصنع من معادن تسمح بانتقال الحرارة بسهولة من
الموقد إلى داخل القدر .
ومعظم السوائل رديئة التوصيل للحرارة . فيمكن مثلا حفظ
الحليب باردا في الصيف بوضع زجاجة الحليب في سطل من الماء البارد . والغازات أيضا
رديئة التوصيل للحرارة . فالملابس الصوفية تمنع فقدان الحرارة من الجسم لان الهواء
المحتبس بين خيوط الصوف رديء التوصيل للحرارة . وتساعد الطبقة الهوائية المحتبسة
بين قميصين داخليين على تحسين الزل أو حفظ حرارة الجسم من التسرب إلى الهواء
الخارجي البارد .
تستخدم الموصلات الجيدة لتسهيل انسياب الحرارة ، أما العوازل
فتستعمل لتقليل هذا الانسياب إلى الحد الأدنى . فجهاز تبريد محرك السيارة مثلاً
مصنوع من معدن جيد التوصيل . و الماء الموجود بداخله يستخدم لتبريد المحرك ، فيسخن
الماء نتيجة لذلك . لكن معدن جهاز التبريد يبدد تلك الحرارة ويبقي درجة حرارة الماء
خفيضة نوعاً ما . كذلك يحفظ كيس المطاط الماء ساخناً لفترة طويلة . وتستعمل كمية
الحرارة القليلة التي تتسرب منه لتدفئة الفراش . والفراش بدوره يبقى دافئاً لأن
الهواء الساخن يبقى محتبساً بين البطانيات . وهناك تطبيقات أخرى على استخدام العزل
الحراري كتغليف الأنابيب ومراجل المياه الساخنة بالمواد العزلة . فالتغليف يخفف من
فقدان حرارة الماء الساخن و يوفر في استعمال الوقود. وكذلك تغلف أنابيب دورة المياه
لوقايتها من التجمد خلال فترة فصل الشتاء البارد ، ( فالماء يزداد حجمه عند التجمد
وهذا يؤدي إلى انفجار الأنابيب و تصدعها ).
إذا طليت
نصل سكين بالزبد ثم قربته من لهب شمعة فان الزبد ينصهر بسرعة ويحدث الانصهار أولا
في طرف السكين المعرض للهب ثم ينتقل تدريجيا نحو الطرف الآخر . أي أن انتقال
الحرارة هذه خلال أي جسم صلب ، كالسكين مثلا ، تسمي التوصيل .
ويعود انتقال
الحرارة في الجسم الصلب إلى حركة الجزيئات والذرات . فعندما تسخن الجزيئات القريبة
من اللهب يتزايد تذبذبها ( أي تهتز جيئة وذهابا بسرعة أكبر ) وهذا يزيد من طاقتها .
وتصطدم هذه الجزيئات المجاورة لها فتزيد من سرعة تحركها ، وهكذا دواليك حتى تصبح
جميع جزيئات الجسم الصلب في حالة اهتزاز سريع وتزداد تبعا لذلك طاقتها . هذه الطاقة
هي طاقة حرارية ، وبانتقالها عبر نصل السكين ترتفع درجة الحرارة في كل أجزائه .
بعض الأجسام الصلبة أكثر موصلية للحرارة من بعضها الآخر . فالفلزات المعدنية
كالنحاس والألمنيوم والفضة جيدة الموصلية . أما اللافلزات كالزجاج واللدائن (
البلاستيك ) فرديئة الموصلية ويطلق عليها أسم العوازل .
والمعروف أن المواد
الجيدة التوصيل للحرارة ، كالنحاس مثلا ، هي أيضا جيدة التوصيل للكهرباء . وكذلك
فان الجيدة العزل الحراري هي أيضا جيدة العزل الكهربائي .
يلاحظ عند تسخين
السكين أن مقبضها لا يسخن والسبب في ذلك أن أغلب السكاكين ومماسك القدور مصنوعة من
مواد عازلة . أما القدور والطناجر فتصنع من معادن تسمح بانتقال الحرارة بسهولة من
الموقد إلى داخل القدر .
ومعظم السوائل رديئة التوصيل للحرارة . فيمكن مثلا حفظ
الحليب باردا في الصيف بوضع زجاجة الحليب في سطل من الماء البارد . والغازات أيضا
رديئة التوصيل للحرارة . فالملابس الصوفية تمنع فقدان الحرارة من الجسم لان الهواء
المحتبس بين خيوط الصوف رديء التوصيل للحرارة . وتساعد الطبقة الهوائية المحتبسة
بين قميصين داخليين على تحسين الزل أو حفظ حرارة الجسم من التسرب إلى الهواء
الخارجي البارد .
تستخدم الموصلات الجيدة لتسهيل انسياب الحرارة ، أما العوازل
فتستعمل لتقليل هذا الانسياب إلى الحد الأدنى . فجهاز تبريد محرك السيارة مثلاً
مصنوع من معدن جيد التوصيل . و الماء الموجود بداخله يستخدم لتبريد المحرك ، فيسخن
الماء نتيجة لذلك . لكن معدن جهاز التبريد يبدد تلك الحرارة ويبقي درجة حرارة الماء
خفيضة نوعاً ما . كذلك يحفظ كيس المطاط الماء ساخناً لفترة طويلة . وتستعمل كمية
الحرارة القليلة التي تتسرب منه لتدفئة الفراش . والفراش بدوره يبقى دافئاً لأن
الهواء الساخن يبقى محتبساً بين البطانيات . وهناك تطبيقات أخرى على استخدام العزل
الحراري كتغليف الأنابيب ومراجل المياه الساخنة بالمواد العزلة . فالتغليف يخفف من
فقدان حرارة الماء الساخن و يوفر في استعمال الوقود. وكذلك تغلف أنابيب دورة المياه
لوقايتها من التجمد خلال فترة فصل الشتاء البارد ، ( فالماء يزداد حجمه عند التجمد
وهذا يؤدي إلى انفجار الأنابيب و تصدعها ).
» مهم .. قدرات
» قدرات مهم 1
» اختبار الذكاء
» الدايودات 1
» صوت لنا من هنا
» العالم ماكس شيلر
» مهم جداااااااااااااا
» مواساة وتعزية للغالية ريما